JP6278673B2 - Chain guide and chain transmission - Google Patents
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Description
この発明は、チェーンの張力調整用として、あるいは、チェーンの移動案内用として使用されるチェーンガイドおよびそのチェーンガイドを用いたチェーン伝動装置に関する。 The present invention relates to a chain guide used for adjusting the tension of a chain or for guiding movement of a chain, and a chain transmission using the chain guide.
クランク軸に取付けられた駆動スプロケットとカム軸に取付けられた従動スプロケット間に金属製タイミングチェーン(以下、単に「チェーン」という)を掛け渡したカム軸駆動用のチェーン伝動装置においては、チェーンの弛み側チェーンの一側方に、そのチェーンの走行方向に沿って延びる揺動可能なチェーンガイドを設け、そのチェーンガイドの揺動側端部にチェーンテンショナの調整力を負荷してチェーンを緊張させ、チェーンの緩みやバタツキを防ぐようにしている。 In a chain transmission for driving a camshaft where a metal timing chain (hereinafter simply referred to as “chain”) is spanned between a drive sprocket attached to the crankshaft and a driven sprocket attached to the camshaft, the chain is slackened. On one side of the side chain, a swingable chain guide extending along the running direction of the chain is provided, the chain tensioner adjustment force is applied to the swing side end of the chain guide, and the chain is tensioned. The chain is prevented from loosening and fluttering.
また、チェーンの張り側チェーンにチェーンガイドを設けて両端部を支持する固定の配置とし、その固定のチェーンガイドによりチェーンの移動を案内し、バタツキを抑制するようにしている。 Further, a chain guide is provided on the tension side chain of the chain so as to support both ends, and the movement of the chain is guided by the fixed chain guide to suppress fluttering.
ここで、チェーンの張力調整用や移動案内用のチェーンガイドとして、チェーンを滑り接触によって面案内する形式のものが知られているが、チェーンの移動抵抗が大きく、トルクの伝達ロスが大きいという問題がある。 Here, as a chain guide for adjusting the tension of the chain and for guiding the movement, there is known a type that guides the surface of the chain by sliding contact, but there is a problem that the movement resistance of the chain is large and the torque transmission loss is large. There is.
そのような問題点を解決するため、本件出願人においては、特許文献1において、チェーンの移動方向に長く延びる合成樹脂製のガイドベースによって曲線状に配置された複数のローラ軸の両端部を支持し、その複数のローラ軸のそれぞれによってころ軸受からなるローラを回転自在に支持し、その複数のローラによってチェーンを移動自在に案内するようにしたチェーンガイドを提案している。
In order to solve such a problem, the applicant of the present application supports both ends of a plurality of roller shafts arranged in a curved shape by a guide base made of a synthetic resin extending long in the moving direction of the chain in
上記のチェーンガイドにおいては、チェーンの案内が複数のローラの転がりによる案内であるため、チェーンの移動抵抗が小さく、トルクの伝達ロスが小さいという特徴を有している。 The above-described chain guide is characterized in that the chain guide is a guide by rolling of a plurality of rollers, so that the chain movement resistance is small and the torque transmission loss is small.
ところで、上記特許文献1に記載のチェーンガイドにおいては、ガイドベースの長さ方向の両端部を支持し、その支持部間に設けられた複数のローラのそれぞれでチェーンの移動を案内するようにしているため、チェーンから複数のローラに負荷される押圧力によってガイドベースの長さ方向中央部に大きな回転モーメントが負荷されてガイドベースに撓みが生じ易い。ここで、ガイドベースに撓みが生じると、振動、騒音が発生し、ドライバに不快感を与えることになる。
By the way, in the chain guide described in
この発明の課題は、ガイドベースの撓みを抑制し、振動、騒音の低減化を図ることである。 An object of the present invention is to suppress bending of a guide base and to reduce vibration and noise.
上記の課題を解決するために、この発明に係る張力調整用のチェーンガイドにおいては、トルク伝達用チェーンの移動方向に沿って設けられた曲線状のガイドベースと、そのガイドベースの長さ方向に間隔をおいて設けられた複数の回転可能なローラを有し、前記ガイドベースの一端部を支持する支点軸を中心にしてガイドベースを揺動自在に支持し、そのガイドベースの揺動側端部にチェーンテンショナの調整力を負荷して複数のローラのそれぞれでチェーンを押圧して転がり案内するチェーンガイドにおいて、前記ガイドベースの揺動中心となる支点軸を、ガイドベースの揺動中心側の端部に位置するローラからガイドベースの長さ方向中央部に片寄った位置に配置して、その支点軸より外側にローラを設けた構成を採用したのである。 In order to solve the above problems, in the chain guide for tension adjustment according to the present invention, a curved guide base provided along the moving direction of the torque transmission chain, and the length direction of the guide base. The guide base has a plurality of rotatable rollers provided at intervals, and supports the guide base in a swingable manner around a fulcrum shaft that supports one end of the guide base. In the chain guide that applies the adjusting force of the chain tensioner to the section and presses the chain with each of the plurality of rollers to guide rolling, the fulcrum shaft that is the center of swinging of the guide base is placed on the center of swinging of the guide base. A configuration is adopted in which the roller is provided outside the fulcrum shaft by disposing it at a position offset from the roller located at the end to the center in the longitudinal direction of the guide base.
上記のように、ガイドベースの揺動中心となる支点軸の外側にローラを設けることにより、チェーンから複数のローラのそれぞれに押圧力が負荷されるチェーンの移動案内時、支点軸の外側のローラに負荷される回転モーメントは、支点軸とチェーンテンショナの調整力負荷位置間に設けられた複数のローラに負荷される回転モーメントを軽減するように作用することになり、支点軸とチェーンテンショナの調整力負荷位置間でのガイドベースの撓みを抑制することができる。 As described above, by providing a roller outside the fulcrum shaft, which is the center of oscillation of the guide base, a roller outside the fulcrum shaft is guided during the movement guide of the chain where a pressing force is applied to each of the plurality of rollers from the chain. The rotation moment loaded on the fulcrum acts to reduce the rotation moment applied to the multiple rollers provided between the fulcrum shaft and the chain tensioner adjustment force load position. The bending of the guide base between the force load positions can be suppressed.
ここで、チェーンテンショナによる調整力の負荷位置を、ガイドベースの揺動側の端部に位置するローラよりガイドベースの長さ方向中央部に片寄った位置として、前記調整力負荷位置の外側にローラを設けることにより、そのローラに負荷される回転モーメントは支点軸とチェーンテンショナの調整力負荷位置間に設けられた複数のローラに負荷される回転モーメントをさらに軽減させることになり、ガイドベースの撓みをより効果的に抑制することができる。 Here, the load position of the adjustment force by the chain tensioner is defined as a position offset from the roller located at the end of the guide base on the swinging side toward the center in the longitudinal direction of the guide base. Therefore, the rotational moment applied to the roller further reduces the rotational moment applied to the multiple rollers provided between the fulcrum shaft and the adjustment force load position of the chain tensioner. Can be more effectively suppressed.
上記の課題を解決するために、この発明に係る移動案内用のチェーンガイドにおいては、トルク伝達用チェーンの移動方向に沿って設けられた曲線状のガイドベースと、そのガイドベースの長さ方向に間隔をおいて設けられた複数の回転可能なローラを有し、前記ガイドベースの両端部を支持して複数のローラのそれぞれでチェーンを転がり案内するチェーンガイドにおいて、前記ガイドベースの両端部を支持する支持部の少なくとも一方の支持部を、その支持部側の端部に位置するローラよりガイドベースの長さ方向中央部に片寄った位置に配置して、支持部の外側にローラを設けた構成を採用したのである。 In order to solve the above problems, in the chain guide for movement guide according to the present invention, a curved guide base provided along the direction of movement of the torque transmission chain, and the length direction of the guide base. A chain guide that has a plurality of rotatable rollers spaced apart from each other, supports both ends of the guide base and guides the chain by rolling the plurality of rollers, and supports both ends of the guide base. A structure in which at least one support portion of the support portion to be disposed is disposed at a position offset from the roller located at the end portion on the support portion side toward the center portion in the longitudinal direction of the guide base, and a roller is provided outside the support portion Was adopted.
上記移動案内用のチェーンガイドにおいても、支持部の外側のローラに負荷される回転モーメントは一対の支持部間に設けられた複数のローラに負荷される回転モーメントを軽減することになるため、ガイドベースの撓みを抑制することができる。 Also in the chain guide for moving guide described above, the rotational moment applied to the rollers outside the support portion reduces the rotational moment applied to the plurality of rollers provided between the pair of support portions. The bending of the base can be suppressed.
ここで、ガイドベースの両側面間の幅寸法をW、径方向の高さ寸法をHとしたとき、H>Wの関係を持たせることにより、H<Wとされたガイドベースに比較してガイドベースの剛性を高めることができ、ガイドベースの撓みの抑制に効果を挙げることができる。 Here, when the width dimension between the both side surfaces of the guide base is W and the height dimension in the radial direction is H, the relationship of H> W is established, so that it is compared with the guide base in which H <W. The rigidity of the guide base can be increased, and an effect can be obtained in suppressing the deflection of the guide base.
この発明に係るチェーン伝動装置においては、駆動スプロケットと従動スプロケット間にタイミングチェーンを掛け渡し、そのタイミングチェーンの弛み側チェーンの一側部に、タイミングチェーンの移動を案内する揺動可能なチェーンガイドを設けたチェーン伝動装置において、前記チェーンガイドとしてこの発明に係る前述の張力調整用のチェーンガイドを採用したのである。 In the chain transmission device according to the present invention, a swingable chain guide for guiding the movement of the timing chain is provided on one side of the slack side chain of the timing chain, with the timing chain being spanned between the driving sprocket and the driven sprocket. In the provided chain transmission, the above-described tension adjusting chain guide according to the present invention is employed as the chain guide.
上記の構成からなるチェーン伝動装置において、チェーンの張り側チェーンの一側方に、チェーンの移動を案内する固定のチェーンガイドを設け、その固定のチェーンガイドとして、この発明に係る前述の移動案内用チェーンガイドを採用することによってチェーンのバタつきを効果的に抑制することができる。 In the chain transmission device configured as described above, a fixed chain guide for guiding the movement of the chain is provided on one side of the chain on the tension side of the chain, and the above-described movement guide according to the present invention is used as the fixed chain guide. By adopting the chain guide, chain flutter can be effectively suppressed.
この発明においては、上記のように、揺動自在に支持されたガイドベースの揺動中心となる支点軸の外側や固定の支持とされたガイドベースの支持部の外側にローラを設けたことにより、ガイドベースの撓みを抑制し、振動、騒音を低減することができる。 In the present invention, as described above, the roller is provided on the outer side of the fulcrum shaft that is the center of swinging of the guide base that is swingably supported and on the outer side of the support portion of the guide base that is fixedly supported. The bending of the guide base can be suppressed, and vibration and noise can be reduced.
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、カム軸駆動用のチェーン伝動装置を示し、クランク軸1の軸端部に取付けられた駆動スプロケット2とカム軸3の軸端部に取付けられた従動スプロケット4間にはタイミングチェーン5が掛け渡されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a chain transmission for driving a camshaft. A
タイミングチェーン5はローラチェーンであっても、サイレントチェーンであってもよい。
The
クランク軸1は、図1の矢印で示す方向に回転する。そのクランク軸1の回転により、タイミングチェーン5(以下、単にチェーンという)が同図の矢印で示す方向に移動し、上方に向けて移動する部分が弛み側チェーン5aとされ、下向きに向けて移動する部分が張り側チェーン5bとされ、上記弛み側チェーン5aの一側部に張力調整用のチェーンガイドA1が設けられている。
The
チェーンガイドA1は、チェーン5の移動方向に長く延び、その上端部がエンジンブロックから突設する支点軸10により支持されて、その支点軸10を中心に揺動可能とされ、下側の揺動側端部にはチェーンテンショナ11の調整力が負荷されて弛み側チェーン5aに向けて押圧されている。
The chain guide A 1 extends long in the moving direction of the
チェーン5における張り側チェーン5bの他側部には移動案内用のチェーンガイドA2が設けられている。この移動案内用チェーンガイドA2は、揺動可能なチェーンガイドA1と同様に、チェーン5の移動方向に長く延び、その両端部がエンジンブロックにねじ込まれる支持部としてのボルト12の締め付けにより固定されて、チェーン5の移動を案内するようになっている。
Chain guide A 2 for moving the guide is provided on the other side of the
ここで、張力調整用チェーンガイドA1と移動案内用チェーンガイドA2とは、ほぼ同一の構成とされ、張力調整用チェーンガイドA1が一端部に支点軸挿入用の挿入孔が形成されているのに対し、移動案内用チェーンガイドA2が両端部にボルト挿入用の挿入孔が形成されている点が相違している。 Here, the tension adjusting chain guide A 1 and the mobile guiding chain guide A 2 is substantially the same configuration, the tension adjusting chain guide A 1 is formed an insertion hole for the pivot shaft inserted into one end portion while there, that movement guiding chain guide a 2 are insertion holes for bolts inserted into both end portions are formed is different.
そのため、ここでは、張力調整用チェーンガイドA1の構成について以下に説明し、移動案内用チェーンガイドA2については同一の部分に同一の符号を付して説明を省略する。 Therefore, here it is omitted, is described below the structure of the tension adjusting chain guide A 1, denoted by identical numerals and their description is the same portions for moving the guiding chain guide A 2.
図2乃至図4に示すように、チェーンガイドA1は、チェーン5の移動方向に長く延びるガイドベース20と、そのガイドベース20の長さ方向に間隔をおいて設けられた複数のローラ軸30と、その複数のローラ軸30のそれぞれに回転自在に支持されたチェーン案内用の複数のローラ40とからなっている。
As shown in FIGS. 2 to 4, the chain guide A 1 includes a
ガイドベース20は、曲線状をなし、チェーン5と対向する面の両側には対向一対の側板部21が設けられ、その一対の側板部21間においてガイドベース20の長さ方向に複数のローラ収容凹部22が間隔をおいて設けられている。
The
また、ガイドベース20の上端部には、支点軸10が挿入される挿入孔23が形成されている。
An
複数のローラ収容凹部22のそれぞれにおいて、対向する内側面にはローラ軸30の軸端部を支持する複数の軸係合部24が設けられている。
In each of the plurality of roller receiving
軸係合部24は、側板部21のチェーン5と対向する外側面部において開口して、その開口端が広幅とされたテーパ溝部24aと、そのテーパ溝部24aの狭小端に連通する円形状の軸支持部24bとからなっている。
The
ローラ軸30は、その両端部がテーパ溝部24aから軸支持部24bに嵌合されて非回転の支持とされている。テーパ溝部24aの狭小部はローラ軸30の軸径より小さく、そのテーパ溝部24aの狭小部によってローラ軸30は抜止めされている。
Both end portions of the
複数の軸係合部24は、その軸支持部24bの中心を結ぶ線が凸形の円弧状線を描く円弧状の配置とされているが、曲線状の配置とされていてもよい。
The plurality of
上記ガイドベース20は、合成樹脂の成形品とされている。合成樹脂として耐油性、耐候性および強度的に優れた樹脂を用いるのが好ましい。そのような樹脂として、ポリアミド46(PA46)やポリアミド66(PA66)を挙げることができる。機械的強度をさらに向上させるために、それらの樹脂に強化ガラス繊維を混入するのが好ましい。
The
図3および図4に示すように、ローラ軸30は、ストレート形状をなし、SUJ2やSC材を素材としている。このローラ軸30は、耐摩耗性を向上させるため、熱処理されて硬度が高められている。熱処理として、ここでは、光輝焼入れを採用しているが、高周波焼入れしてもよく、浸炭焼入れしてもよい。あるいは、浸炭窒化処理してもよい。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
複数のローラ40は、複数のローラ軸30のそれぞれによって回転自在に支持されている。ローラ40はころ軸受からなり、外輪41と、その内側に組み込まれた複数のころ42、および、そのころ42を保持する保持器43とからなっている。
The plurality of
外輪41は、SPCやSCM等の金属板を絞り成形したシェル形であり、熱処理によって硬度が高められている。シェル形外輪41の両端部には、保持器43を抜止めする内向き鍔44が形成されている。内向き鍔44は、ころ軸受40の組立ての容易化を図るため、ころ42を保持する保持器43の組込み後において曲げ成形される。
The
なお、ころ軸受40は、針状ころ軸受であってもよく、円筒ころ軸受であってもよい。
The
図1に示すように、移動案内用チェーンガイドA2においては、ガイドベース20の両端部に設けられた一対の挿入孔13のそれぞれにボルト12が挿通され、そのボルト12がエンジンブロックに締結されてガイドベース20の両端部を支持している。
As shown in FIG. 1, in the mobile guiding chain guide A 2 are
上記の構造からなるチェーン伝動装置において、クランク軸1が回転すると、その回転は駆動スプロケット2と従動スプロケット4間に掛け渡されたチェーン5の移動によってカム軸3に伝達される。
In the chain transmission device having the above structure, when the
クランク軸1からカム軸3へのトルク伝達状態において、負荷の変動によりチェーン5の張力が変化すると、チェーンテンショナ11が作動して、その張力変化を吸収する。このため、チェーン5は常に所定の張力状態に保持される。
In the state of torque transmission from the
また、チェーン5の移動によるトルク伝達時、張力調整用チェーンガイドA1および移動案内用チェーンガイドA2のそれぞれに設けられたころ軸受40はチェーン5との接触により回転し、チェーン5は転がり案内される。
Further, when the torque transmission due to the movement of the
張力調整用チェーンガイドA1および移動案内用チェーンガイドA2のそれぞれに設けられたころ軸受40がチェーン5を転がり案内するとき、緊張状態にあるチェーン5からそれぞれのころ軸受40に押圧力が負荷される。
When
ここで、張力調整用チェーンガイドA1における複数のころ軸受40のそれぞれがガイドベース20を揺動自在に支持する支点軸10と、チェーンテンショナ11による調整力の負荷位置との間に設けられていると、それぞれのころ軸受40に負荷される押圧力によりガイドベース20の長さ方向の中央部に極めて大きな回転モーメントが断続的に負荷されて、ガイドベース20に大きな撓みが生じ、振動、騒音が発生する。
Here, each of the plurality of
一方、移動案内用チェーンガイドA2においても、複数のころ軸受40のそれぞれがガイドベース20を支持する一対の支持部としてのボルト12間に設けられていると、それぞれのころ軸受40に負荷される押圧力によりガイドベース20の長さ方向の中央部に回転モーメントが断続的に負荷されてガイドベース20に大きな撓みが生じ、振動、騒音が発生する。
On the other hand, in the movement guide chain guide A 2 , if each of the plurality of
そのような不都合を解消するため、張力調整用チェーンガイドA1においては、図2に示すように、ガイドベース20の揺動中心側の端部に位置するころ軸受40とこれに隣接するころ軸受40間に支点軸10を配置して、その支点軸10の外側に一つのころ軸受40を設けると共に、ガイドベース20の揺動側の端部に位置するころ軸受40とこれに隣接するころ軸受40間にチェーンテンショナ11による調整力の負荷位置を配置して、その調整力の負荷位置より外側に一つのころ軸受40を設けるようにしている。
To solve such a disadvantage, in the tension adjusting chain guide A 1, as shown in FIG. 2, the roller bearing adjacent thereto and the
上記のように、支点軸10の外側に一つのころ軸受40を設け、かつ、チェーンテンショナ11による調整力の負荷位置より外側に一つのころ軸受40を設けることにより、チェーン5からの押圧によってこれらのころ軸受40のそれぞれに負荷される回転モーメントは他の残りのころ軸受40に負荷される回転モーメントを軽減させるように作用するため、ガイドベース20の撓みを抑制し、振動、騒音を低減することができる。
As described above, one
なお、図2では、支点軸10の外側およびチェーンテンショナ11による調整力の負荷位置より外側に一つのころ軸受40を設けるようにしたが、ころ軸受40の数はこれに限定されず、少なくとも一つ以上とし、二つであってもよい。
In FIG. 2, one
一方、移動案内用チェーンガイドA2においては、図1に示すように、ガイドベース20の両端部を支持する一対の支持部としてのボルト12のそれぞれ外側に一つのころ軸受40を設けるようにしている。
On the other hand, in the mobile guiding chain guide A 2, as shown in FIG. 1, each of the
上記のように、支持部としてのボルト12より、ガイドベース20の端部側に少なくとも一つのころ軸受40を設けることにより、チェーン5からの押圧によってこれらのころ軸受40のそれぞれに負荷される回転モーメントは他の残りのころ軸受40に負荷される回転モーメントを軽減させるように作用するため、この場合においても、張力調整用チェーンガイドA1と同様に、ガイドベース20の撓みを抑制し、振動、騒音を低減することができる。
As described above, by providing at least one
なお、図1では、ボルト12のそれぞれ外側に設けられるころ軸受40を一つとしたが、ころ軸受40の数はこれに限定されず、少なくとも一つ以上とし、二つであってもよい。
In FIG. 1, one
図3に示すように、ガイドベース20の両側面間の幅寸法をW、径方向の高さ寸法をHとしたとき、H>Wの関係を持たせることにより、H<Wとされたガイドベースに比較してガイドベース20の剛性を高めることができるため、ガイドベース20の撓みをより効果的に抑制することができる。
As shown in FIG. 3, when the width dimension between the both side surfaces of the
A1 チェーンガイド
A2 チェーンガイド
2 駆動スプロケット
4 従動スプロケット
5 タイミングチェーン(トルク伝達用チェーン)
10 支点軸
11 チェーンテンショナ
12 ボルト(支持部)
20 ガイドベース
30 ローラ軸
40 ころ軸受(ローラ)
A 1 Chain guide A 2 Chain guide 2 Drive sprocket 4 Driven
10
20
Claims (5)
前記ガイドベースの揺動中心となる支点軸を、ガイドベースの揺動中心側の端部に位置するころ軸受とこれに隣接するころ軸受との間に配置したことを特徴とするチェーンガイド。 A curved guide base provided along the moving direction of the torque transmission chain, a plurality of roller shafts provided at intervals in the length direction of the guide base, and the plurality of roller shafts rotating respectively. A plurality of rollers for freely supporting the chain guide , each roller being a roller bearing having an outer ring and a plurality of rollers incorporated inside thereof, and supporting one end of the guide base The guide base is pivotably supported around the fulcrum shaft, and the adjustment force of the chain tensioner is applied to the swing side end of the guide base, and the chain is pressed by each of the plurality of rollers to guide rolling. In the chain guide,
A chain guide, wherein a fulcrum shaft serving as a swing center of the guide base is disposed between a roller bearing located at an end of the guide base on the swing center side and a roller bearing adjacent thereto .
前記ガイドベースの両端部を支持する支持部の少なくとも一方の支持部を、その支持部側の端部に位置するころ軸受とこれに隣接するころ軸受との間に配置したことを特徴とするチェーンガイド。 A curved guide base provided along the moving direction of the torque transmission chain, a plurality of roller shafts provided at intervals in the length direction of the guide base, and the plurality of roller shafts rotating respectively. A plurality of rollers for freely supporting a chain guide, and each roller is a roller bearing having an outer ring and a plurality of rollers incorporated inside thereof, and supports both ends of the guide base. In the chain guide that rolls and guides the chain with each of multiple rollers,
A chain characterized in that at least one support portion of the support portions that support both ends of the guide base is disposed between a roller bearing located at an end portion on the support portion side and a roller bearing adjacent thereto. guide.
前記チェーンガイドが、請求項1又は2に記載のチェーンガイドからなることを特徴とするチェーン伝動装置。 In a chain transmission device in which a timing chain is spanned between a driving sprocket and a driven sprocket, and a swingable chain guide for guiding the movement of the timing chain is provided on one side of the slack side chain of the timing chain.
A chain transmission device comprising the chain guide according to claim 1 or 2.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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